CN203909296U - 一种四线制智能倒车雷达系统 - Google Patents

Abstract

一种四线制智能倒车雷达系统，涉及一种雷达系统，包括至少2个传感器，该传感器中包括至少1个主控传感器，各传感器均包括超声波传感单元和控制单元，控制单元包括单片机、发射电路、接收电路，寻址电路，单片机的输出端通过发射电路与超声波传感单元的输入端连接，超声波传感单元的输出端通过接收电路与单片机的输入端连接；各个传感器的单片机还连接有接插件，主控传感器的单片机通过一根通信线与外部设备连接，各个传感器的单片机之间也通过通信线实现相互连接，各个传感器的单片机还分别通过接插件连接与电源线和接地线相连。本实用新型可简化硬件电路，性能稳定可靠，具有自动定位功能，扩展性好，通用性强，可避免因数据通信异常造成的启动延时。

Description

一种四线制智能倒车雷达系统

技术领域

本实用新型涉及一种雷达系统，特别是一种四线制智能倒车雷达系统。 

背景技术

随着汽车工业的快速发展，汽车生产时标配倒车雷达已经成为事实，同时主机厂在追求高品质的同时还努力的压低零部件的价格，在低成本高性能的矛盾夹缝中，不带主控制器的智能倒车雷达应运而生，市场上通常通六线制或三线制实现，结果是要么接插件成本太高，要么实现功能上有欠缺，不能实现自动定位功能，没有达到理想，而且通用性不够，性价比不够高。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种四线制智能倒车雷达系统，以解决上述现有技术存在的成本高、性能不够稳定、不能实现自动定位功能、通用性不够的不足之处。 

解决上述技术问题的技术方案是：一种四线制智能倒车雷达系统，包括至少2个传感器，所述的至少2个传感器中包括至少1个主控传感器，各传感器均包括超声波传感单元和控制单元，所述的控制单元包括单片机、发射电路、接收电路、寻址电路，单片机的输出端分别与发射电路、寻址电路的输入端连接，发射电路的输出端与超声波传感单元的输入端连接，超声波传感单元的输出端通过接收电路与单片机的输入端连接；各个传感器的单片机还在接线端连接有一个用于连接线路的接插件，该接插件的输出端还与寻址电路的输入端连接；各传感器的接插件通过通信线实现互联，并通过该通信线与外部设备连接；各个传感器的接插件还分别连接有地址线、电源线和接地线。 

本发明的进一步技术方案是：所述的发射电路包括驱动电路单元和变压器，其中驱动电路单元的输入端与单片机的输出端连接，驱动电路单元输出端与变压器的输入端相连，变压器的输出端与超声波传感单元的输入端连接；所述的接收电路包括依次相连的回波信号放大电路和回波信号处理电路，其中回波信号放大电路的输入端与超声波传感单元的输出端连接，回波信号处理电路的输出端与单片机的输入端连接；所述的超声波传感单元包括超声波探芯及硅胶套。 

本发明的进一步技术方案是：所述的传感器有2～8个，其中有1个为主控传感器，1个为备用主控传感器，所述主控传感器、备用主控传感器的单片机通过接于接插件的一根通信线与外部设备连接。 

本发明的再进一步技术方案是：所述的传感器有4个，包括主控传感器、备用主控传感器、副传感器、副传感器。 

本发明的再进一步技术方案是：所述的接插件为4脚接插件，该接插件带有第①、②、③、④号引脚。 

所述各接插件的第④号引脚均连接地址线；主控传感器、备用主控传感器的单片机分别通过接插件的第①号引脚与电源线相连接，所述副传感器、副传感器的单片机分别通过接插件第④号引脚的地址线与电源线相连接；所述备用主控传感器的接插件第④号引脚的地址线还与电源线相连接；副传感器的接插件第①号引脚还与电源线连接。 

所述各传感器的单片机分别通过接插件的第②号引脚与接地线相连接；所述主控传感器的接插件第④号引脚的地址线还与接地线相连接；所述副传感器的接插件第①号引脚还与接地线相连接。 

所述各传感器的接插件的第③号引脚通过通信线相互连接，并通过该通信线与外部设备连接。 

由于采用上述技术方案，本实用新型之一种四线制智能倒车雷达系统与现有技术相比，具有以下有益效果： 

1．成本低：

由于本实用新型的传感器包括超声波传感单元和控制单元，即是针对每个超声波传感单元均配置有一个控制单元，其硬件电路简单，从而降低了成本。

2. 性能稳定可靠： 

在本实用新型中，由于：

（1）传感器单元接收回来的模拟信号，经过放大电路后由数据处理单元直接计算出障碍物的实际距离，不需再通过很长的数据线返回信号给控制器，可有效避免信号在传输过程中的衰减与干扰。

（2）经过MCU处理过后返回的障碍物信息是数字信号，在抗干扰能力上会大大增强，能够承受车辆本身的电磁辐射和噪声干扰，对EMC和EMI都有明显的提升效果。 

（3）本实用新型复用一条数据线，探头间内部通信线与外部通信线复用，因此任意一个传感器都可以被设定为主控传感器，确保其中一个主控传感器发生故障，系统依旧可正常进行工作。 

因此，本实用新型的性能稳定可靠。 

3. 具有自动定位功能： 

由于本实用新型各个传感器的单片机还在接线端连接有一个用于连接线路的四线接插件，通过对电源线及地址线进行交换，配合通信线寻址，可简单快捷的实现自动定位传感器位置。

4．扩展性好，通用性强： 

本实用新型所有传感器使用同样的软件、硬件、结构，可以很简单的四个传感器系统，通过添加部分软件算法，可实现6~8个传感器的扩展。

5．减小接插件体积： 

本发实用新型采用了四线制接插件，有效的控制了接插件体积及管脚数量，给狭小的空间留有充足的余量，避免出现与其它结构件出现干涉。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之一种四线制智能倒车雷达系统的技术特征作进一步的说明。 

附图说明

图1：实施例一所述一种四线制智能倒车雷达系统的结构示意图。 

在上述附图中，各标号如下： 

1- 传感器，          

1a-主控传感器， 1b-备用主控传感器，   1c-副传感器，1d-副传感器,

11-超声波传感单元， 12-控制单元，   121-单片机，    122-发射电路，  

123-接收电路，      124-寻址电路，  2-接插件，      3-通信线，  

4-地址线，          5-电源线，      6-接地线。

具体实施方式

实施例一： 

一种四线制智能倒车雷达系统，包括位于左、左中、右中、右位置的4个传感器1，其中的左传感器为主控传感器1a，左中传感器为备用主控传感器1b，右中传感器为副传感器1c，右传感器为副传感器1d；所述的传感器1均包括超声波传感单元11和控制单元12，所述的超声波传感单元11包括超声波探芯及硅胶套，所述的控制单元12包括单片机121、发射电路122、接收电路123，寻址电路124，其中单片机121的输出端与寻址电路124的输入端连接，发射电路包括驱动电路单元和变压器（或中周，即中频变压器），其中驱动电路单元的输入端与单片机121的输出端连接，驱动电路单元输出端与变压器的输入端相连，变压器的输出端与超声波传感单元的输入端连接；所述的接收电路包括依次相连的回波信号放大电路、回波信号处理电路，其中回波信号放大电路的输入端与超声波传感单元的输出端连接，回波信号处理电路的输出端与单片机的输入端连接；各个传感器的单片机121还在接线端连接有一个用于连接线路的接插件2，该接插件2的输出端还与寻址电路124的输入端连接；所述的接插件2为4脚接插件，带有第①、②、③、④号引脚；所述各接插件2的第④号引脚均连接地址线4；主控传感器1a、备用主控传感器1b的单片机121分别通过接插件2的第①号引脚与电源线5相连接，所述副传感器1c、副传感器1d的单片机121分别通过接插件2第④号引脚的地址线4与电源线5相连接；所述备用主控传感器1b的接插件2第④号引脚的地址线4还与电源线5相连接，副传感器1d的接插件2第①号引脚还与电源线5连接。

所述各传感器的单片机121分别通过接插件2的第②号引脚与接地线6相连接；所述主控传感器1a的接插件2第④号引脚的地址线4还与接地线6相连接；所述副传感器1c的接插件2第①号引脚还与接地线6相连接。 

所述各传感器的接插件2的第③号引脚通过通信线3相互连接，并通过该通信线3与外部设备连接，所述的外部设备为仪表或BCM或行车电脑。 

在本实施例一中，一种四线制智能倒车雷达系统的工作原理如下： 

 1.本系统采用4脚接插件，通过与传感器的单片机相连接，在R档挂入时，通过检测跳线引脚电平值，可简单、快捷、可靠的实现自动定位，如下表所示：

当传感器有变动，或更换后，再次倒车时会重新匹配，不影响系统工作，也不需要做任何更改。

2.系统实现自动定位后，主控传感器开始主导整个系统的工作时序及逻辑控制，主控传感器会循环发送指令，控制其它传感器实现自主检测，并返回自检数据，由主控传感器进行数据分析，最终判定系统自检是否正常。如果正常，准备发射超声波，若出现异常，则将故障信息发送给外部设备（仪表或BCM或行车电脑）。 

3.传感器内部中频变压器（俗称中周）由+5V电压供电，通过MCU对其发送一定数量的互补对称方波，在进行升压后驱动48KHz/58KHz/68KHz探芯工作，实现超声波正常发送。 

4.传感器在发送完超声波后立即转入接收状态，实时检测因障碍物存在而返回的信号，因信号在传输过程中急剧衰减，因此需要通过放大电路单元对其进行相应的信号提升，但同时也要注意匹配参数，提升信噪比，尽可能消除噪声干扰。 

5.传感器的控制单元通过识别返回来并被放大的模拟信号，将其转化成数字信号，根据其所返回的信号大小，来判断障碍物是否存在，然后再根据其所消耗的时间计算出障碍物的距离。 

6.经过一个循环的工作，每个传感器都会对保险杠周围环境扫描了一次，所有数据信息都传送到主控传感器，此时主控传感器再通过比较，找出最近的障碍物，将其障碍物距离信息及传感器方位信息通过外部数据线发送给外部设备（仪表或BCM或行车电脑），之后再转入下一个工作循环，直到R档切换到其它档位。 

作为本施例一的一种变换：所述的传感器还可以增加或减少，一般为2～8个，其中至少有1个为主控传感器1a。 

作为本施例一的又一种变换：所述的接插件2还可以为5脚、6脚接插件。 

Claims (8)

1.一种四线制智能倒车雷达系统，包括至少2个传感器（1），其特征在于：所述的至少2个传感器（1）中包括至少1个主控传感器，各传感器（1）均包括超声波传感单元（11）和控制单元（12），所述的控制单元（12）包括单片机（121）、发射电路（122）、接收电路（123）、寻址电路（124），单片机（121）的输出端分别与发射电路（122）、寻址电路（124）的输入端连接，发射电路（122）的输出端与超声波传感单元（11）的输入端连接，超声波传感单元（11）的输出端通过接收电路（123）与单片机（121）的输入端连接；各个传感器的单片机（121）还在接线端连接有一个用于连接线路的接插件（2），该接插件（2）的输出端还与寻址电路（124）的输入端连接；各传感器的接插件（2）通过通信线（3）实现互联，并通过该通信线（3）与外部设备连接；各个传感器的接插件（2）还分别连接有地址线（4）、电源线（5）和接地线（6）。

2.根据权利要求1所述的一种四线制智能倒车雷达系统，其特征在于：所述的发射电路包括驱动电路单元和变压器，其中驱动电路单元的输入端与单片机（121）的输出端连接，驱动电路单元输出端与变压器的输入端相连，变压器的输出端与超声波传感单元的输入端连接；所述的接收电路包括依次相连的回波信号放大电路和回波信号处理电路，其中回波信号放大电路的输入端与超声波传感单元的输出端连接，回波信号处理电路的输出端与单片机的输入端连接；所述的超声波传感单元包括超声波探芯及硅胶套。

3.根据权利要求2所述的一种四线制智能倒车雷达系统，其特征在于：所述的传感器（1）有2～8个，其中有1个为主控传感器（1a），1个为备用主控传感器（1b），所述主控传感器（1a）、备用主控传感器（1b）的单片机通过接于接插件的一根通信线（3）与外部设备连接。

4.根据权利要求3所述的一种四线制智能倒车雷达系统，其特征在于：所述的传感器（1）有4个，包括主控传感器（1a）、备用主控传感器（1b）、副传感器1c、副传感器1d。

5.根据权利要求4所述的一种四线制智能倒车雷达系统，其特征在于：所述的接插件（2）为4脚接插件，该接插件带有第①、②、③、④号引脚。

6.根据权利要求5所述的一种四线制智能倒车雷达系统，其特征在于：所述各接插件（2）的第④号引脚均连接地址线（4）；主控传感器（1a）、备用主控传感器（1b）的单片机（121）分别通过接插件（2）的第①号引脚与电源线（5）相连接，所述副传感器1c、副传感器1d的单片机（121）分别通过接插件（2）第④号引脚的地址线（4）与电源线（5）相连接；所述备用主控传感器（1b）的接插件（2）第④号引脚的地址线（4）还与电源线（5）相连接；副传感器1d的接插件（2）第①号引脚还与电源线（5）连接。

7.根据权利要求5所述的一种四线制智能倒车雷达系统，其特征在于：所述各传感器的单片机（121）分别通过接插件（2）的第②号引脚与接地线（6）相连接；所述主控传感器（1a）的接插件（2）第④号引脚的地址线（4）还与接地线（6）相连接；所述副传感器1c的接插件（2）第①号引脚还与接地线（6）相连接。

8.根据权利要求5或6或7所述的一种四线制智能倒车雷达系统，其特征在于：所述各传感器的接插件（2）的第③号引脚通过通信线（3）相互连接，并通过该通信线（3）与外部设备连接。